Процессордың негізгі сипаттамалары

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе
Процессордың негізгі сипаттамалары
Процессордың құрылымы
Компьютердің классикалық логикалық құрылысы
Процессордың жұмыс істеу принципі
Қорытынды
Қолданылған әдебиетер тізімі

Кіріспе

Жүйелік блокқа дербес компьютердің негізгі құрылғылары жинақталған және қосымша құрылғыларды қосуға арналған қосқыштар орналастырылған, сонымен қатар жүйені электр тогына қосатын батырма қойылған. Жүйелік блоктың ішінде аналық плата, процессор, қоректендіру блогы, жедел жад, дыбыстық карта және бейне карта жэне т. б орналасқан. Біз соның ішіндегі процессорға тоқталамыз, яғни оның қызметі қандай, қандай түрлері бар, жалпы жұмыс істеу принциптерімен танысамыз.

Процессор немесе CPU(Central Processing Unit) компьютердің “миы”. Процессор қаншалықты мықты болса, компьютер соншалықты жылдам әрі тез жұмыс істейді. Ол арнайы техникамен өндірілген кристалды кремний. Дербес компьютердің миы болып табылады. Барлық Intel микросхемалардың ұясына сәйкес келетін компьютерлерде қолданылады және тек Intel фирмасымен шығарылып және проекциаланып қоймай және де AMD және Cyrix фирмаларымен де қолданылады. Intel және Microsoft фирмаларының жұлдызды сағаты 1981 жылы IBM фирмасы бірінші дербес компьютер IBM PC оның процессоры Intel 8088 (4, 77 МГц) және операциялық жүйесі Disk Operating System (MS-DOS) 1. 0 версиясы болады. Сол кезден бері барлық компьютерлерге Intel фирмасының процессорлары және Microsoft операциялық жүйесі қолданылады. Компьютердің жылдамдығы (жылдам өнімділігі) процессордың бір секундта орындай алатын операция санымен өлшенеді. Компьютерлік жүйелерде компьютер жұмысының жылдамдығы үшін, оғпн балама етіп, электрондық схемалардың жұмыс ритмін ұйымдастыратын электр импульстерінің тактілік жиілігі алынған. Импулсь көзі - түрлі сигналдар арасындағы үзілістерді ұйымдастырушы микросхемадан тұратын импульс генераторы. Амалдарды орындау құрылғысы мен басқару құрылғысын біріктіріп процессор деп атайды. Процессордың құрылымы 2-ші суретте көрсетілген.

Процессордың негізгі сипаттамалары: разрядтылық, жиілік және жылдамдық болады.

Процессордың жылдамдығы дегеніміз процессордың бірамалды орындау үшін алатын информацияның көлемдік мөлшері (өлшем бірлігі бит) . Разрядтылық әрқашан 2-нің дәрежесі болуы керек. Мысалы, 8- битті , 16- битті , 32- битті және т. с. с.

Процессордың жиілігі деп процессордың бір секундта қанша такті (бір бұйрықты орындау кезінде туатын жұмыстар) жасай алатындығын айтады. (өлшемі бірлігі мегагерц, гигагерц қысқаша Мгц, Ггц ) . Мысалы 20-шы ғасырдың 80-ші жылдарң ортасында шыққан ең үздік саналатын 32 разрядты Intel 80386 процессорларының жиілігі 20 Мгц-тен аспаған, ал қазіргі Intel Pentium IV прцессордың жиілігі 1, 70 Ггц, яғни, жиырма жылдай уақытта бұл көрсеткіш мың еседей өсіп тұр.

Прооцессордың жылдамдығы дегеніміз процессордың бір секунда қанша амал/ орындай алатындығын айтады. (өлшем бірлігі амал/секунд, қысқаша а/с ) . Мысалы 20-шы ғасырдың 50-і жылдарында алғашқы шыққан компьютерлер бір секундта бірнеше мың ғана амалдар орындады (Стрела 3000 а/с), 70-ші жылдары кең тараған IBM 360 және ЕС ЭВМ тетігіндегі компьютерлер секундына бірнеше жүз мың амалдар орындай алатын болған, 1975 жылы Cray - 1 атты шыққан бірінші суперкомпьютердің жылдамдығы 100 млн а/с болды, ал қазіргі кейбір компьютерлер бір секундта бірнеше миллиард амалдар орындай алады, яғни, компьютерлердің жылдамдығы соңғы қырық жылдың ішінде бірнеше милион есе өсіп отыр.

Жалпы, процессордың өнімділігін Гибсон әдісі арқылы есептейді. Әр түрлі есептер үшін амалдардың салмағы әртүрлі болады. Мысалы, ғылыми - техникалық есептер үшін қабылданған амалдардың салмақтары кестеде көрсетілген:

№

Амалдың аты

Салмағы

№: 1

Амалдың аты: Тұрақты нүктелі нақтылар үшін қосу және алу

Салмағы: 33

№: 2

Амалдың аты: Тұрақты нүктелі нақтылар үшін көбейту

Салмағы: 0, 6

№: 3

Амалдың аты: Тұрақты нүктелі нақтылар үшін бөлу

Салмағы: 0, 2

№: 4

Амалдың аты: Жылжымалы нүктелі нақтылар үшін қосу және алу

Салмағы: 7, 3

№: 5

Амалдың аты: Жылжымалы нүктелі нақтылар үшін көбейту

Салмағы: 4, 0

№: 6

Амалдың аты: Жылжымалы нүктелі нақтылар үшін бөлу

Салмағы: 1, 6

№: 7

Амалдың аты: Логистикалық инверсия, конънкция, дизъюнкция

Салмағы: 1, 7

№: 8

Амалдың аты: Шартсыз басқаруды беру

Салмағы: 17, 5

№: 9

Амалдың аты: Салыстыру

Салмағы: 4, 0

№: 10

Амалдың аты: Шартты басқаруды беру

Салмағы: 6, 5

№: 11

Амалдың аты: Индекстеу

Салмағы: 19, 0

№: 12

Амалдың аты: 8 Разрядқа жылжыту

Салмағы: 4, 6

Оперативтік жады мен процессор компьютердің ішкі (негізгі) құрылғылары болып есептелінеді және олар информацияларды сақтау және өңдеу үшін алдымен оларды оперативтік жадыға енгізу керек, ал программа орындалып біткеннен кейін шыққан нәтижені адам түсінетіндей етіп шығару керек. Осы жұмыстарды атқаратын енгізу құрылғысы және шығару құрылғысы болады. Сонымен қатар, компьютерді алғаш рет жұмысқа қосу үшін және оның жұмысын тоқтату үшін адамға арналған басқару тетігі болады. Осылардың барлығын сыртқы құрылғылар деп атайды.

2. сурет Процессордың құрылымы

Осы айтылған ішкі құрылғылар және сыртқы құрылғылар өзара байланысын ескере отырып фон-Нейман компьютердің классикалық логикалық құрылғысын тұрғызады. Суретте көрсетілген көрсетілген.

3. сурет Компьютердің классикалық логикалық құрылысы

Мұнда жіңішке бағыттама басқару сигналдарының, ал қасорланған бағыттама информациялар мен бұйрықтардың жүру жолдарын көрсетеді.

Компьютердің логикалық құрылысында көрсетілмеген көптеген сыртқы құрылғылар бар. Олар адамдардың компьютермен жұмыс істеуге ыңғайлы болуы үшін жасалынған құрылғылар. Мысалы, олардың қатарына көру құрылғысы (дисплей), баспа құрылғысы (принтер) , және т. б. жатады. Сонымен қатар, компьютерде сыртқы жадылар болады. Олар көлемі үлкен информацияларды ұзақ уфқыт сақтау үшін қолданылады. Олардың қатарына, магниттік табақша, лазерлік табақша сияқтылар жатады. Жалпы айтқанда, компьютерлер жадыларының барлық типтеріне жазу мен оқу оларды қарапайым магнитофон таспасына жазу мен оқу сияқты болады: жаңа информацияларды жазған кезде олардың көлеміне сәйкес бұрынғы информациялар жойылады, ал ондағы информацияларды оқыған кезде олар түгелдей сақталады.

Негізгі жүйелік платаның құрамында компьютердің барлық компоненттерін басқаратын орталық процесссорлық құрылғы - микропроцессор. Әр әрекет алдымен орталық процессорде анализден өтіп, содан кейін орындалады. Жүйелік платаның басты бөлігі токтық импульстік кварцтық генератор, көптеген электрлік шынжырларды коорлинайттайтын «жүйелік сағат» десек те болады. Компьютерді іске қосқан кезде электр тогының әсеріне кварцты кристалл қозғала бастайды, оның жылдамдығы секундына миллион/секунд болуы мүмкін. Әр толқу кезінде кристалл кернеу импульсін көрсетеді. Жүйелік платада енгізу - шығару құрылғысына арналған порттар орналасқан. Әрдайым есте сақтау құрылғысы мәліметтердің оқу үшін арналған немесе оперативті есте сақтау құрылғысы, мәліметті енгізу мен оқу үшін арналған. Оперативті есте сақтау құрылғысы компьютер жұмыс істеп тұрған уақытта ғана есте сақтап тұрады. Қолданушы оған мәліметті енгізіп шығарып отырады тек компьютер қосылып тұрған кезде ғана.

Жады микросхемалавры мәліметтті екілік разряд форматында (бит), электрлік заряд түрінде кодталған. Ол зарядтар белгілі адрестерде орналастырылады. Адреста екілік жүйесінде беріледі. Кодтардың адрестері параллель сымдар арқылы адрестер шинасын түзеді. Параллель шина арқылы мәлімер орталық процессорға беріледі. Адрестер дешифратор мен арнайы қосқыштар жинағы электрлік импульстерді керекті жеріне бағыттайды. Компьютер іске қосылған кезде электрлік сигналдар компьютердің барлық жүйе арқылы өтеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.